圆形布拉格光栅腔中量子点应变诱导调谐的光谱范围增强

可调谐纠缠光子源和单光子源对于实现基于纠缠的量子信息协议至关重要,因为量子隐形传态和纠缠交换都依赖于光子的不可区分性。研究人员采用砷化铟(InAs)量子点嵌入砷化镓(GaAs)纳米薄膜的结构,并将其键合在单片压电基底上构建可调谐器件。圆环布拉格光栅(CBG)谐振腔通过珀塞尔效应提升了发射亮度,但与平面纳米膜结构相比,引入CBG会削弱应变调控的可调谐性。该团队提出了一种简单有效的解决方案:通过原子层沉积(ALD)技术用刚性介质(氧化铝)填充CBG沟槽,可使结构恢复平面器件95%的调谐能力。有限元分析(FEA)证实,可调谐性的损失源于CBG几何结构应变释放导致的器件层弯曲。当量子点与压电驱动器之间的中介层(如键合层或反射层)刚度较低时,未镀膜CBG会进一步加剧应变损失。镀膜器件在所有模拟的底层刚度条件下均能保持98-99%的应变调谐效率。这项研究表明,优势光学腔特性与压电应变调控能有效结合,从而开发出可扩展、高亮度且可调谐的量子光源。

作者所在地: VIP可见
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-11-12 09:45

量科快讯